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超細攪拌球磨機的研究及其在金屬礦山的應用
發布時間:2026-05-05 20:05:09 來源:未知
changguiputongwoshiqiumojiyouyucaiyongchongjifenmofangshijinxingmokuang,zaiyingyongyukuangwudeximohuochaoximoshi,nengliangliyonglvdi,mokuangnenghaofeiyongxiangdanggao。jiaobanqiumojicaiyongmocayanmoshiliweizhudemokuang,ermocayanmoshiximohuochaoximokuangzuiyouxiaodefenmofangshi,nengliangliyonglvgao。zuijinshijinianlaichaoxijiaobanqiumojidedaolexunsudifazhan,zaiyejin、礦業、非金屬礦物材料、化工、taocihexincailiaolingyuguangfandiyingyong。chaoxijiaobanqiumojishiyizhonggaoxiaojienengdechaoxifensuishebei,suizhejiaobanqiumoshebeidedaxinghuahejiaobanqiumojishudebuduanwanshan,jiaobanqiumojijiangzaijinshukuangshanzaimohuoximozuoyezhongyuelaiyuepubianyingyong,futongxinnengyuanshengchanxiaoshouqiumoji、雷蒙磨粉機等磨機機械設備。
1、國內外超細攪拌球磨機的發展
超細攪拌球磨機是隨著現代材料科學技術的進步而發展起來的,最早應用丁塗料、顏料或油漆等行業,大規模應用於金屬礦山再磨作業是近十幾年的事情,這主要緣f對金屬礦的需求增加拉動價格的升高和資源的貧化、嵌布粒度細和複雜難選,為了確保精礦品位和回收率,金屬礦山細磨作業得到了足夠的重視,國外澳大利亞、美國、deguohejianadajunyouzhuanmenyanjiujigouheyanjiurenyuan,jinxingledaliangkuangwujiagongximoshebeihegongyijishuyanjiugongzuo。yiyouzhuanyezhizaochangjiahexuduoxianjindeshebei,guowaizhuyaojixingyoutashimoji(TOWER MILL)、艾薩磨機( ISAMILL)和特種砂磨機(SMD MILL)。
塔式磨機(又稱立式球磨機)如圖1所示,它是一種垂直安裝、帶(dai)有(you)螺(luo)旋(xuan)攪(jiao)拌(ban)裝(zhuang)置(zhi)的(de)細(xi)磨(mo)設(she)備(bei)。物(wu)料(liao)從(cong)磨(mo)機(ji)的(de)下(xia)部(bu)給(gei)人(ren),物(wu)料(liao)經(jing)簡(jian)體(ti)內(nei)介(jie)質(zhi)研(yan)磨(mo)後(hou),合(he)格(ge)的(de)產(chan)品(pin)從(cong)磨(mo)機(ji)的(de)頂(ding)部(bu)溢(yi)出(chu),較(jiao)粗(cu)的(de)顆(ke)粒(li)則(ze)留(liu)在(zai)磨(mo)機(ji)內(nei)繼(ji)續(xu)被(bei)研(yan)磨(mo)。塔(ta)磨(mo)機(ji)的(de)最(zui)大(da)給(gei)礦(kuang)粒(li)度(du)為(wei)6 mm.產品粒度74—20um。目前,國外最大的塔磨機安裝功率1125kW.處理能力超過100 r/h。
艾薩磨機(ISAMILL)如圖2所示,它是由澳大利亞的Mountlsa礦和NETZSCH公司發明的一種細磨設備,用於該礦的鉛鋅分離。該種磨機是采用水平高速攪動研磨原理來使礦物解理,其產品粒度P80可達到7um。艾薩磨機的功率強度很大,可達350 kW/m3,艾薩磨機使用的磨礦介質為陶瓷、河沙、爐渣等。
世界上第一台艾薩磨機( M3000)於1994年在Mountlsa鉛鋅選礦廠投入運行,至今,已有近20台艾薩磨機投入運行,分別用於金、鉛鋅、鉑等礦物的回收。最大的磨機為2003年在南非的英美鉑業公司投產的Ml0000磨機,用於鉑族元素的回收,該磨機容積為10m3,裝機功率為2 600 kW。
近jin年nian來lai的de研yan究jiu表biao明ming,在zai微wei細xi介jie質zhi磨mo機ji中zhong添tian加jia粉fen碎sui助zhu磨mo劑ji可ke製zhi備bei亞ya微wei米mi甚shen至zhi納na米mi超chao細xi粉fen體ti。一yi些xie學xue者zhe開kai始shi用yong超chao細xi攪jiao拌ban球qiu磨mo機ji械xie法fa生sheng產chan納na米mi粉fen體ti或huo漿jiang料liao,德de國guoNFIzS/CH Feinmahltechnik公司應用臥式循環攪拌球磨機生產細度小於200 nrn的產品.主要應用在油墨、油漆、顏料、染料及高科技材料行業。麥克勞克林采用Drtus DCP超細攪拌球磨機生產細度小於150 nm的產品。相繼開發的納米超細磨機型號有SC型(如圖3)、ZR120型等,它們的共同特點是:①采用氧化鋯YTIZ陶瓷微珠,尺寸為0.1 ~0.5 mm;②均采用離心超細攪拌區域,力求粉碎區域受力均勻;③采用循環磨礦。關鍵技術是:粉碎腔形設計、篩網和攪拌器材質以及超細微珠。
我國超細攪拌球磨機的研製開始於20世紀70年代初,到目前為止,已有30年的發展曆程,取得了較大的進步。重慶化工機械廠研製了我國第一台砂磨機(Sand mill).也稱高速攪拌球磨機,應用塗料工業、染料工業、油墨及顏料等工業。在吸收國外先進技術的基礎上,相繼開發了臥式砂磨機、雙筒砂磨機、窄隙砂磨機和密閉型砂磨機等設備,其立式砂磨機有50 L、80L、120L、300 L到500 L。80年代初長沙礦冶研究院和秦皇島黑色冶金設計研究院相繼開發了JM - 600型、JM -1000型、JM1200型和MQL - 500型立式螺旋攪拌磨礦機(塔式磨機),如圖4所示。20世紀90年nian代dai中zhong期qi中zhong科ke院yuan金jin屬shu所suo開kai發fa成cheng功gong塔ta式shi磨mo浸jin機ji,已yi成cheng功gong地di應ying用yong於yu金jin礦kuang再zai唐tang作zuo業ye,取qu得de了le較jiao好hao的de成cheng績ji。在zai開kai發fa塔ta式shi磨mo機ji的de同tong時shi,長chang沙sha礦kuang冶ye研yan究jiu院yuan、鄭州東方機器廠等開發研製成功了超細棒式攪拌磨機,最近幾年,製造廠家增多,但進展不大。隨著國內重質碳酸鈣、高(gao)嶺(ling)土(tu)等(deng)非(fei)金(jin)屬(shu)礦(kuang)行(xing)業(ye)的(de)發(fa)展(zhan)和(he)需(xu)求(qiu),北(bei)京(jing)礦(kuang)冶(ye)研(yan)究(jiu)院(yuan)開(kai)發(fa)了(le)高(gao)嶺(ling)土(tu)專(zhuan)用(yong)型(xing)雙(shuang)槽(cao)大(da)型(xing)攪(jiao)拌(ban)磨(mo)機(ji),蘇(su)州(zhou)非(fei)金(jin)屬(shu)礦(kuang)工(gong)業(ye)設(she)計(ji)研(yan)究(jiu)院(yuan)聯(lian)合(he)江(jiang)蘇(su)一(yi)些(xie)製(zhi)造(zao)廠(chang)家(jia)研(yan)製(zhi)了(le)BP80型、BP300型、BP500型剝片機(高速盤式攪拌磨機),成功地用於高嶺土、重鈣、膨潤土等行業。長沙礦冶研究院開發了非金屬礦專用型大型超細攪拌磨機,已有1200 L、2000 L和3 600 L等規格。
從1990nianhuangjinxingyejinkuangxuankuangchangyingyonglishiluoxuanjiaobanmokuangjiyilai,changshakuangyeyanjiuyuanzaituiguangyingyongshi,buduanwanshanqijiegouhegaijinnaimocaizhi,bingliyongchangqicongshifenmoshebeiyanzhihexuankuangzhifengongyideyoushi,shejichulejuyouziyouzhishichanquandexiliehualishiluoxuanjiaobanmokuangji,chanpinbuduangengxin,yizaihuangjin、鉬礦、鉛鋅礦、磁材、錳業、化工、稀土和無機非金屬等行業應用280多台套。最近又研製成功3 600 L型大型超細攪拌磨機(功率250 kW,產量2—4Uh),在太陽紙業高旭化工公司和廣東東莞立偉達(台資)公司等企業成功應用,取得了重鈣碳酸鈣濕法研磨設備大型化生產的突破,必將促進濕法研磨重鈣的品質提高和生產成本的降低。
2、設備和技術發展展望
在金屬礦山中,金銀礦、鉬礦、銅礦、鎳礦、鉛鋅礦需要磨至-400目(-0. 037 mm)粒級含量大於90%或更高才能單體解離,需要具有細磨和擦洗作用的大型攪拌球磨機。
我國成品鐵礦石的需求量更大。從目前國內資源情況看,我國的鐵礦資源經過了50多duo年nian的de開kai發fa利li用yong,易yi選xuan鐵tie礦kuang資zi源yuan正zheng麵mian臨lin日ri益yi短duan缺que的de局ju麵mian,鐵tie礦kuang石shi資zi源yuan明ming顯xian不bu足zu,而er我wo國guo難nan選xuan鐵tie礦kuang資zi源yuan較jiao豐feng富fu。由you於yu難nan選xuan鐵tie礦kuang屬shu於yu貧pin細xi雜za礦kuang石shi,所suo以yi其qi組zu成cheng十shi分fen複fu雜za,采cai用yong傳chuan統tong選xuan礦kuang回hui收shou提ti高gao品pin位wei有you很hen大da的de難nan度du,磨mo礦kuang細xi度du是shi一yi個ge關guan鍵jian因yin素su。如ru祁qi東dong鐵tie礦kuang磨mo礦kuang細xi度du-38um粒級含量不低於95%~98%.山西太鋼袁家村鐵礦-38um粒級含量不低於95%,還有柿竹園有色金屬礦,汝陽鉬礦等尾礦中回收鐵精礦,磨礦細度都要求-38um粒級含量不低於95%,鐵精礦品位才能達到65%,因此再磨或細磨的設備選擇至關重要。
我國許多礦山工業生產鐵精礦都使用普通臥式球磨杌磨礦,因普通臥式球磨機磨礦效率低、產品粒度達不到要求、礦物沒有達到單體解離,所以鐵品位隻能在53% ~55%之間。立式螺旋攪拌磨礦機是鐵礦再磨或細磨最具有發展前景、能量利用率高、產品粒度細的一種細磨設備,另外,由於該設備結構簡單、操作維護方便,從而被廣泛應用於黃金礦、有色金屬礦、金屬礦和磁性材料等工業生產中。
由於造紙行業發展迅速,將帶動CaCOi需求量增長,勢必帶動大型現代化造紙鈣生產基地的建立和完善。現在如太陽紙業集團高旭公司、晨鳴紙業集團、嶽陽林紙集團紛紛建立大型造紙鈣衛星生產基地,至少年產5~10萬t/a以上。
高嶺土、膨潤土、雲母等非金屬礦業也將向大型化、現代化生產發展,例如國內的中國高嶺土公司、廣西北海高嶺土公司、廣東茂名高嶺土公司和山西金洋高嶺土公司等也將步人大型化、自動化大生產。工業礦物粉體的製備,且價格相對低廉,因此需要處理量大的加工設備。研製產品粒度細且分布均勻、處理量大的大型超細攪拌磨機對於工業礦物粉體的深加工是當務之急。
在能源工業中,例如煤直接液化項目中催化劑製備技術,就需要大型超細攪拌磨機製備亞微米級黃鐵礦油漿。
因此,不管非金屬行業,還是金屬行業或者能源行業,迫忉需要一種高效、實用、能耗省且價格適中的大處理量、窄粒級超細攪拌球磨機。
3、立式螺旋攪拌磨礦機的研製開發和應用
3.1基本原理和技術特點
立式螺旋攪拌磨礦機的結構由簡體、螺旋攪拌器、傳動裝置和機架等組成。簡體內充滿一定的磨礦介質(鋼球、瓷球和礫石)。螺(luo)旋(xuan)攪(jiao)拌(ban)器(qi)經(jing)減(jian)速(su)機(ji)驅(qu)動(dong)作(zuo)緩(huan)慢(man)旋(xuan)轉(zhuan),磨(mo)礦(kuang)介(jie)質(zhi)和(he)物(wu)料(liao)在(zai)簡(jian)體(ti)內(nei)作(zuo)整(zheng)體(ti)的(de)多(duo)維(wei)循(xun)環(huan)運(yun)動(dong)和(he)自(zi)轉(zhuan)運(yun)動(dong),物(wu)料(liao)在(zai)磨(mo)礦(kuang)介(jie)質(zhi)重(zhong)量(liang)壓(ya)力(li)螺(luo)旋(xuan)回(hui)轉(zhuan)產(chan)生(sheng)的(de)擠(ji)壓(ya)力(li)下(xia)利(li)用(yong)摩(mo)擦(ca)、少量的衝擊擠壓和剪切被有效地粉磨。
立式螺旋攪拌磨礦機具有獨特的結構和工作參數,具有如下顯著特點:
1)磨mo剝bo離li。粉fen磨mo作zuo用yong以yi磨mo剝bo離li為wei主zhu,少shao量liang的de衝chong擊ji和he剪jian切qie作zuo用yong。這zhe樣yang可ke以yi保bao持chi物wu料liao原yuan有you晶jing格ge形xing狀zhuang,充chong分fen利li用yong能neng量liang有you效xiao研yan磨mo物wu料liao。因yin為wei細xi磨mo和he超chao細xi磨mo礦kuang,摩mo擦ca研yan磨mo磨mo礦kuang是shi最zui有you效xiao的de粉fen磨mo方fang式shi。
2)fencengyanmo。zaimokuangquyu,jiezhibiaomianyalishiyoujiezhizhongliangyalihelixinyundongchanshengdejiyalizucheng,yinweizhuansudi,jiezhibiaomianyalikejinsiweijiezhizhiliangyali:
介質表麵壓力從磨機簡體上到下逐漸增大,在介質充填的最底層磨礦作用最強烈。粗顆粒由於沉降在磨機簡體下部而得到有效磨礦。
3)內部分級。濕法磨礦時,在介質充填之上是攪拌分級區域,物料按自然沉降和離心沉降分級,減少了過粉磨。
4)獨有的介質運動規律。介質的均衡運動,介質的多維運動和介質的自轉運動把攪拌器傳輸的能量均勻彌散地研磨物料。
3.2工藝流程
開路流程:①頂部給礦,底部排礦;②底部給礦,頂部排礦;③頂部給礦,頂部排礦。
閉路流程:濕式用圓錐水力分級機、振動篩或水力旋流器分級。
立式螺旋攪拌磨礦機典型的工藝流程見圖5~圖6。
3.3應用情況
1)立式螺旋攪拌磨礦機在鐵精礦再磨中的應用。
柿竹園有色金屬礦鐵精礦再磨多年來都是采用普通臥式球磨機,磨礦粒度一直都是-43um占60%,鐵品位在53%~ 55%zhijian,mokuangxidudabudao,tiejingkuangpinweibunengtigao。jingguoduocishiyan,shizhuyuanyousejinshukuangtiejingkuangzaimoshebeicaiyongchangshakuangyeyanjiuyuanyanzhidelishiluoxuanjiaobanmokuangji。gaishebeicong2005開始在柿竹園有色金屬礦尾礦回收鐵精礦生產線上應用,磨礦粒度-38um粒級含量達到95.10%,鐵精礦品位達到65%以上,提高了鐵精礦品位,經濟效益顯著。2008年又增加3台1200型大型立式螺旋攪拌磨礦機。
2)立式螺旋攪拌磨礦機在金銀礦再磨中的應用。
金被黃鐵礦包裹,以顯微金、cixianweijinhuogurongticunzaidehanjinkuangshi,shinanrongjintijindeyileijinkuangshi。lishiluoxuanjiaobanmokuangjizaibianmobianjinguochengzhong,mokuangjiezhiyukuangliaozhijianqiangliedebomozuoyong,pohuailewuliaokelibiaomiandekuosanjiemianceng,congerjiakuaihuaxuefanyingsudu,tigaolejinchulv。yizaifujianzijinkuangyegufengongsi、安徽省銅陵朝山金礦、山東乳山金礦、湖南辰州礦業(原湘西金礦)、河南虎溝金礦、陝西中礦生物工程公司、陝西寶雞地質隊、廣西福斯銀銀獷、廣西貴港冶煉廠和雲南大理黃金冶煉廠等黃金企業中成功應用。
在某黃金冶煉廠,給料粒度較細,給料粒度- 325目(-0.040 mm)粒級含量占70%一85%,要求產品細度- 400目(-0. 037mm)粒級含量占90%—95%。采用先分級後磨礦的工藝。漿料和水加入攪拌桶,砂泵打入水力旋流器分級,合格細度產品溢流排出進入後續作業進行濃密、碳浸或解吸電解。粗粒漿料經高位料槽一定壓力給入立式螺旋攪拌磨礦機下部繼續細磨,經過上部溢流進入攪拌桶進入下輪分級磨礦。
福建紫金礦業股份有限公司的燒渣給料粒度小於3 mm,產品細度要求達到- 325目(-0. 040 mm)粒級占90%~95%,處理量20~30 t/d。采cai用yong先xian磨mo礦kuang後hou分fen級ji工gong藝yi。粗cu粒li給gei料liao從cong立li式shi螺luo旋xuan攪jiao拌ban磨mo礦kuang機ji上shang部bu給gei料liao口kou給gei入ru,經jing過guo磨mo機ji磨mo礦kuang從cong上shang部bu溢yi流liu,漿jiang料liao進jin入ru攪jiao拌ban桶tong,利li用yong砂sha泵beng打da入ru水shui力li旋xuan流liu器qi分fen級ji,合he格ge細xi度du產chan品pin溢yi流liu排pai出chu進jin入ru後hou續xu作zuo業ye進jin行xing濃nong密mi、碳浸或解吸電解。粗粒漿料給入立式螺旋攪拌磨礦機繼續細磨。
3)立式螺旋攪拌磨礦機在電解錳和稀土的超細磨礦中的應用。
濕磨電解錳片製造四氧化三錳,金瑞新材料科技股份公司氧化錳廠用20多台專用型JM - 600B型細磨電解錳片,給料粒度3 mm.產品細度- 500目(-0. 03 mm)粒級含量大於95%。貴州鬆桃錳礦,湖南特種金屬材料廠等單位已應用60多台。已在益陽稀土總廠、樂山普而美、上海君太公司和株洲硬質合金鉭铌分廠應用細磨獨居石和稀土礦,給料80目(0. 18mm),產品細度- 400目(-0.037 mm)粒級含量不低於95 qo。
4)立式螺旋攪拌磨礦機在鉬礦再磨中的應用。
在洛鉬集團選鉬三公司,2003年對鉬精選係統進行了改造。將傳統的溢流型再磨球磨機改為立式螺旋攪拌磨礦機。立磨機與水力旋流器閉路作業,旋流器溢流- 200目(-0. 075lvLm)粒級含量達95%,送浮選柱精選。鉬精礦品位從46. 12%提高到49.88%,最高達到54.44%,選礦回收率由79. 79%提高到84.19%。工藝參數的優化和再磨設備提高了輝鉬礦的單體解離度,加上立式螺旋攪拌磨礦機的擦洗作用,為浮選提供了良好的環境。
在欒川地區先後有三強、大東坡、長青、九揚、滬七、雙峰、瑞達、鉬城、宏達、鑫川、鑫鑫、萬噸選廠、洛鉬三公司、洛鉬萬噸選廠、洛鉬五千噸選廠、洛鉬一公司等礦業公司選廠應用立式螺旋攪拌磨礦機作為再磨設備。另外在陝西,金堆城鉬業公司、洛南秦嶺鉬業、煉石礦業和福秦鉬業等選礦廠也采用立式螺旋攪拌磨礦機作為再磨設備,投產後,其鉬精礦晶位和回收率明顯提高。洛鉬集團應用4台大型立式螺旋攪拌磨礦機現場如圖7所示。
4、結 語
超(chao)細(xi)攪(jiao)拌(ban)磨(mo)機(ji)已(yi)受(shou)到(dao)金(jin)屬(shu)礦(kuang)山(shan)礦(kuang)物(wu)加(jia)工(gong)領(ling)域(yu)的(de)關(guan)注(zhu)和(he)重(zhong)視(shi),也(ye)將(jiang)會(hui)越(yue)來(lai)越(yue)多(duo)的(de)得(de)到(dao)應(ying)用(yong),可(ke)以(yi)預(yu)計(ji),通(tong)過(guo)設(she)備(bei)研(yan)製(zhi)者(zhe)和(he)工(gong)藝(yi)人(ren)員(yuan)密(mi)切(qie)配(pei)合(he)、共同攻關,細磨技術和裝備在金屬礦山資源綜合利用和節能降耗方麵將大有用武之地。